北理工Python课程：自顶向下设计实战教程

本教程是关于Python语言程序设计的一门课程，由北京理工大学提供，主要围绕自顶向下的设计方法进行教学。课程大纲涵盖计算机基础知识、程序设计语言概览、Python语言及其开发环境配置，以及从基本编程方法到高级特性的深入探讨。 首先，课程从介绍计算机概念和编程语言的概述开始，引导学生了解编程语言的作用和Python在其中的地位。然后，重点转向Python开发环境的配置，让学生掌握如何设置和使用Python环境以进行程序开发。 在程序设计方法方面，课程强调理解问题的计算本质，通过实例如温度转换程序，帮助学生掌握如何将实际需求转化为可编程逻辑。接着，课程深入剖析Python程序元素，包括分析程序编写模板，利用turtle库进行图形绘制，并对函数库的引用进行讲解。 章节3集中于Python中的数据类型，如数字、字符串、元组和列表，以及math库和random库的使用，还涉及如何计算圆周率。章节4介绍了程序的基本结构，包括简单和多分支结构，异常处理，以及如何通过比较找出三个数中的最大值。 在循环结构和控制流程部分，学生会学习到文件操作、字典基础和应用，以及迭代和递归的概念。体育竞技分析作为示例，展示了如何采用自顶向下设计方法，将复杂问题分解为多个子问题。例如，设计一个模拟两支球队比赛的程序，分为三个阶段：首先打印介绍信息，获取输入参数，然后模拟比赛并计算结果，最后输出比赛详情。 每个阶段都包含特定函数的定义，如`printIntro()`负责介绍程序，`getInputs()`获取用户输入的概率和比赛次数，`simNGames()`和`simOneGame()`用于模拟单场比赛并累计胜场。递归在函数`simOneGame()`中体现，每次循环都是模拟一次比赛，直到完成所有指定的比赛次数。 通过这些章节的学习，学生将建立起扎实的Python编程基础，掌握自顶向下的设计思路，能够灵活运用各种编程技巧解决实际问题，为后续的面向过程和面向对象编程做好准备。同时，课程还涉及了软件工程和敏捷开发方法，培养学生的工程化编程习惯。通过实例驱动的方式，让学生能够在实践中学习和掌握Python语言的高级特性。